[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schlauchbeutels,
bei dem eine zunächst ebene Bahn einer Folie über eine Formschulter geformt und durch
eine Längsschweißnaht zu einem Schlauch gebildet wird, die sich in Zuführrichtung
des Schlauches erstreckt, Schüttgut in einen Längenabschnitt des Schlauches eingefüllt
und der ober- und unterseitig durch Querschweißnähte geschlossene Längenabschnitt
als gefüllter Schlauchbeutel von der zugeführten Bahn abgetrennt wird.
[0002] Ein entsprechendes Verfahren wird auch als Form-Fill-Seal-Verfahren bezeichnet und
ist allgemein bekannt. Die zum Einsatz kommende Folie kann eine ein- oder mehrlagige
Folie sein. Verpackt werden mit diesem Verfahren beispielsweise Lebensmittel oder
andere granulare Materialien. Die
DE 33 45 459 bzw. die
US-4,288,965 offenbaren zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen.
[0003] Für die vorliegende Erfindung spielt es keine Rolle, ob die Querschweißnähte kontinuierlich,
d.h. bei einem kontinuierlich abgezogenen Folienmaterial hergestellt werden, oder
aber die Zuführbewegung beim Herstellen der Querschweißnähte zum Stoppen gebracht
wird. Bei einem kontinuierlichen Verfahren werden die die Querschweißnähte bildenden
Schweißeinrichtungen in Zuführrichtung des Schlauches zyklisch mitbewegt.
[0004] Die vorliegende Erfindung will ein Verfahren zum Herstellen eines Schlauchbeutels
angeben, der sich insbesondere nach Öffnen auch als hinreichend formstabiles Behältnis
zur Aufnahme des Schüttgutes eignet. Im Falle von Lebensmitteln soll die Möglichkeit
geschaffen werden, den geöffneten Beutel als Darreichungsbehältnis verwenden zu können,
welches hinreichend stabil ist.
[0005] Zur Lösung dieses Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit
den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Dieses unterscheidet sich gegenüber dem
gattungsbildenden Stand der Technik dadurch, dass eine Folie verwendet wird, die wenigstens
eine wärmeschrumpfbare Lage umfasst, der ein mikrowellenempfindlicher Werkstoff zugeordnet
ist, und zwar derart, dass die Folie bei Mikrowellenbeaufschlagung in vorbestimmter
Weise umgeformt wird. Als wärmeschrumpfbare Lage wird insbesondere ein gereckter Thermoplast
angesehen, der eingefrorene Orientierungen aufweist. Der mikrowellenempfindliche Werkstoff
ist derart ausgelegt, dass er sich bei Mikrowellenbeaufschlagung erwärmt. Die wärmeschrumpfbare
Lage der Folie und der mikrowellenempfindliche Werkstoff sind so aufeinander abgestimmt,
dass die Erwärmung des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs zu einer Rückstellung eingefrorener
Orientierungen führt, ohne dass die Folie aufschmilzt, jedoch zu einem solchen Grad,
dass sich die Folie vorzugsweise makroskopisch verformt und versteift wird. Die Mikrowellenbeaufschlagung
führt dementsprechend dazu, dass die wärmeschrumpfbare Lage der Folie im Bereich des
mikrowellenempfindlichen Werkstoffs umgeformt wird. Der Schrumpf der Lage der Folie
führt zu einer Verspannung der gesamten Folie und somit zu einer Versteifung derselben.
[0006] Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommende Folie kann eine einlagige
Folie sein. Insbesondere ist aber an eine mehrlagige Folie gedacht, die neben der
wärmeschrumpfbaren Lage auch eine sogenannte passive Lage umfasst. Diese passive Lage
dient beispielsweise der Versteifung der Folie. Es können weitere passive Lagen vorgesehen
sein, und zwar insbesondere, um den sonstigen Anforderungen der Folie gerecht zu werden,
die z.B. an eine lebensmittelgerechte Verpackung gestellt werden. Hierzu zählen Feuchtigkeitsschutz,
UV-Schutz und mechanischer Schutz, um nur einige Beispiele zu nennen.
[0007] Die passive Lage ist im Wesentlichen thermostabil, d.h. wird bei der zu erwartenden
Erwärmung des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs jedenfalls nicht in einem Maße wie
die wärmeschrumpfbare Lage verformt. Bei dieser Sichtweise wird davon ausgegangen,
dass sämtliche heutzutage zur Anwendung kommende Folien für Verpackungszwecke auch
eingefrorene Orientierungen umfassen. Bei der vorliegenden Erfindung bildet die wärmeschrumpfbare
Lage allerdings den Motor für die Umformbewegung, wohingegen die passive Lage zumindest
überwiegend einem anderen Zweck dient. Die passive Lage kann das Substrat für den
mikrowellenempfindlichen Werkstoff bilden. Sie ist vorzugsweise mit der wärmeschrumpfbaren
Lage verklebt und kann entsprechende Haftvermittler tragen, wie beispielsweise Siegellacke
oder Kaschierkleber. Die passive Lage kann beispielsweise durch CPET oder anderen
im Wesentlichen nicht schrumpfenden Kunststoffen gebildet sein. Denkbar ist auch die
Verwendung von Papier bzw. Karton. Auf die Einzelheiten der bei dem Verfahren vorzugsweise
zur Anwendung kommenden Folie wird nachfolgend noch näher eingegangen werden.
[0008] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Schlauchbeutels wird die
wärmeschrumpfbare Lage, der mikrowellenempfindliche Werkstoff sowie eine gegebenenfalls
vorgesehene und mit der wärmeschrumpfbaren Lage verbundene passive Lage der Folie
vorzugsweise so vorgesehen, dass bei Mikrowellenbeaufschlagung durch die wärmeschrumpfbare
Lage ein Linienmuster ausgebildet wird. Diese Linien des Linienmusters können geradlinig
oder gekrümmt ausgebildet sein. Bei einem geradlinigen Verlauf können Liniensegmente
gezackt also alternierend ausgerichtet vorgesehen sein, so dass die gewünschte durch
Umformung erzielte Versteifung der Folie durch Mikrowellenbehandlung im Bereich der
Linie zusätzlich erhöht wird. Durch das Linienmuster können bestimmte Flächenabschnitte
an der Folie ausgebildet bzw. voneinander getrennt werden, die nach Mikrowellenbehandlung
durch eine Schrumpfung gegeneinander verschwenkt oder gekrümmt sind. Diese Schrumpfung
kann ein Gelenk oder eine Versteifung ausbilden. Der durch Mikrowellenbehandlung umgeformte
Bereich der Folie bildet eine Diskontinuität, die bei der Verpackungsgestaltung genutzt
werden kann, um den mikrowellenbehandelten Schlauchbeutel an die gewünschte Nutzung
anzupassen. Speziell kann durch die umgeformten Bereiche der Folie eine Versteifung
des Schlauchbeutels erzielt werden, so dass dieser eine gewisse erhöhte Standfestigkeit
erhält. Auch können durch Mikrowellenbeaufschlagung umformende Laschen geformt werden,
die zu einer Öffnung der Verpackung oder einer gezielten Anlage eines sich durch die
Beaufschlagung erwärmenden Teils der Verpackung um das verpackte Gut führen.
[0009] Die wärmeschrumpfbare Lage, der mikrowellenempfindliche Werkstoff sowie gegebenenfalls
die mit der wärmeschrumpfbaren Lage verbundene passive Lage der Folie können so vorgesehen
sein, dass eine Mikrowellenbeaufschlagung durch die wärmeschrumpfbare Lage das Linienmuster
mit im Wesentlichen geraden Linien an dem Schlauchbeutel vorgesehen wird. Durch diese
parallelen Linien können sich parallel zueinander erstreckende Rippen ausgebildet
werden, durch die beispielsweise benachbarte Seitenflächen eines geöffneten Beutels,
die in Umfangsrichtung des geöffneten Beutels nebeneinander angeordnet sind, gegeneinander
versteift sind. Die entsprechend an den Linien umgeformten Bereiche bilden Rippen
aus, die ein Aufstellen des geöffneten Schlauchbeutels erlauben. Dabei sollten die
Linien vorzugsweise parallel zueinander vorgesehen sein, was die Möglichkeit offen
lässt, durch die Linien jeweils sich in der Vertikalen erstreckende Stützen auszubilden,
die den geöffneten Schlauchbeutel halten, so dass dieser als Darreichungsbehälter
genutzt werden kann, der für die Gebrauchszwecke eine hinreichende Steifigkeit hat.
[0010] Bei dem Form-Fill-Seal-Verfahren werden die einzelnen Linien des Linienmusters vorzugsweise
im Wesentlichen quer zu der Längsschweißnaht vorgesehen, und zwar derart, dass die
jeweiligen Linien auf den Umfang des Beutels verteilt angeordnet sind. Hierdurch ergibt
sich eine in Umfangsrichtung des Beutels gleichmäßige Abstützung, so dass der Beutel
nach Mikrowellenbeaufschlagung einen im Wesentlichen zylindrischen Behälter ausbilden
kann. Die Anordnung der Linien des Linienmusters quer zu der Längsschweißnaht bietet
den weiteren Vorteil, dass auch die für sich bereits steifen Querschweißnähte zur
Versteifung des Beutels nach Öffnen genutzt werden können. Somit kann die Anzahl der
Linien für eine hinreichende Formsteifigkeit des Schlauchbeutels nach Mikrowellenbeaufschlagung
verringert werden. Bei der genannten bevorzugten Verfahrensführung sind einzelne Linien
des Linienmusters vorzugsweise streng parallel zu den Querschweißnähten vorgesehen,
und zwar derart, dass an jedem zu formenden Längenabschnitt in Zuführrichtung des
Schlauches mehrere Linien hintereinander angeordnet sind. Die Linien sind dabei in
der Regel auf den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden des Längenabschnitts angeordnet.
[0011] Bei einer alternativen Ausgestaltung sind die Linien des Linienmusters im Wesentlichen
parallel zu der Längsschweißnaht vorgesehen. Eine solche Ausgestaltung ist relativ
kostengünstig herzustellen und ermöglicht es, den Boden durch eine der Querschweißnähte
beispielsweise durch Faltung der Querschweißnaht auszubilden. Die Längsschweißnaht
und die Linien des Linienmusters bilden nach Mikrowellenbeaufschlagung versteifende
Rippen aus, so dass der beispielsweise kurz unterhalb der gegenüberliegenden Querschweißnaht
durch Schneiden geöffnete Beutel einen formstabilen Behälter ausbildet.
Als im Wesentlichen "parallel" im Sinne der Erfindung werden auch solche Ausgestaltungen
angesehen, bei denen die Linien leicht schräg zueinander angeordnet sind. Gedacht
ist hier insbesondere die Ausrichtung der Linien im Wesentlichen parallel zueinander
als sich im Wesentlichen vertikal erstreckende Stützen eines geöffneten, aufrechtstehenden
Beutels.
[0012] Vorzugsweise wird bei dem Verfahren der Beutel mit einem besonderen Boden ausgebildet,
der für sich eine hinreichende Standfläche und -festigkeit gewährleisten sollte. Dementsprechend
werden an gegenüberliebenden Enden einer Seitenwand, die üblicherweise den Bodenabschnitt
des stehenden, geöffneten Beutels bildet, jeweils ein Zipfel geformt. Jeder Zipfel
umfasst mehrere, üblicherweise zwei Folienlagen, die gegeneinander gelegt und miteinander
verbunden sind. Die Zipfel werden dementsprechend durch Falten des Folienmaterials
am Ende der entsprechenden Seitenwand gebildet. Eine zur Verfahrensführung insofern
geeignete Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 199 57 891 bekannt. Hier werden die entsprechenden Folienlagen durch Verschweißen miteinander
verbunden. Die Zipfel verlaufen aus ökonomischen Gründen üblicherweise parallel zu
der Zuführrichtung des Schlauches beim Befüllen desselben. Regelmäßig werden die Zipfel
im Bereich eines Füllrohres ausgebildet, welches eine gewisse Form für den Längenabschnitt
der Folienbahn vorgibt und das Ausbilden der Zipfel vereinfacht. Es können auf dem
Umfang des Längenabschnitts zwei oder mehr Zipfel ausgebildet werden. Vorzugsweise
wird auf die Anordnung des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs an dem Bodenabschnitt,
d.h. der Seitenwand, die sich zwischen den Zipfeln befindet, verzichtet. Das zwischen
den Zipfeln bezeichnete Bodenabschnitt ist ein Wandabschnitt, der von den Zipfeln
üblicherweise überragt wird. Die benachbart zu dem Bodenabschnitt vorgesehenen Seitenwände
des Schlauchbeutels werden üblicherweise durch die Zipfel ein wenig verlängert.
[0013] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird die Längsschweißnaht
gegenüberliegend dem Bodenabschnitt ausgebildet. Der Schlauchbeutel wird dementsprechend
mit im Wesentlichen dreieckiger Grundfläche ausgeformt. Maßgeblich für diese Sichtweise
ist eine Schnittansicht quer zur Zuführrichtung des Folienmaterials beispielsweise
auf Höhe eines Füllrohres zum Einfüllen des Schüttgutes. Vorzugsweise wird der mikrowellenempfindliche
Werkstoff nicht im Bereich des Bodenabschnitts ausgebildet, wohl aber vorzugsweise
in Form eines Musters im Wesentlichen über den gesamten, bis zu der Spitze des Beutels
reichenden Wandabschnitt. Dadurch ist ein im Querschnitt dreieckiger Schlauchbeutel
mit einem durch die Zipfel versteiften Boden gebildet, der an seinen aufeinander zulaufenden
Abschnitten mit Mikrowellenbeaufschlagung versteifbaren Linien versehen ist. Dieser
Schlauchbeutel kann im Bereich der Längsschweißnaht aufgeschnitten werden. Die einander
gegenüberliegenden Querschweißnähte können nach innen von dem Benutzer nach innen
gefaltet werden, um vor der Mikrowellenbehandlung einen hinreichend formstabilen Behälter
zu erlangen, der beispielsweise in einen Mikrowellenofen eingebracht werden kann.
Nach Mikrowellenbeaufschlagung versteifen die Linien des Linienmusters die Seitenwände
des oben offenen Behälters.
[0014] Alternativ kann sich die Längsschweißnaht an einer beliebigen Stelle an der Seitenwand
des Beutels befinden. Der Boden des Beutels kann beispielsweise durch Faltung des
den Beutel bildenden Folienmaterials durch Einblasen von Schutzgas nach Befüllen des
Beutels erstellt werden. Diese Faltbearbeitung dient insbesondere dem Ziel, einen
im Querschnitt dreieckigen gefalteten Boden an dem Beutel auszubilden. Der Boden kann
durch die Faltung bereits hinreichend formstabil sein. Alternativ können linienförmige
Versteifungen durch das wärmeempfindliche Material an dem Boden des Beutels ausgebildet
werden. Hierzu sind vorzugsweise sich zwischen den Querschweißnähten befindliche und
sich im Wesentlichen quer zur Verbindungslinie der gegenüberliegenden Querschweißnähte
erstreckende Linien des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs an dem Boden vorgesehen.
Diese Linien erstrecken sich im Wesentlichen parallel zueinander.
[0015] Insbesondere zur Herstellung von Schlauchbeutels für die Lebensmittelverpackung ist
es zu bevorzugen, den mikrowellenempfindlichen Werkstoff zwischen der wärmeschrumpfbaren
Lage und der passiven Lage anzuordnen, der mikrowellenempfindliche Werkstoff gekapselt
ist und nicht direkt mit dem Nahrungsmittel in Verbindung kommt. Weiterhin besonders
bevorzugt sollte bei der Herstellung von Schlauchbeuteln für die Lebensmittelverpackung
eine wenigstens dreilagige Folie verwendet werden. Die mittlere Lage der Folie wird
vorzugsweise durch die wärmeschrumpfbare Lage gebildet. Die äußeren Lagen durch ein
Material, welches das verpackte Lebensmittel bestmöglich schützen. Hierzu zählt insbesondere
PET; abhängig von den konkreten Anforderungen kann amorphes Polyethylenterephthalat
oder stark kristallines Polyethylenterephthalat, insbesondere CPET zur Anwendung kommen.
[0016] Zur bestmöglichen Versteifung des Schlauchbeutels ist es weiterhin zu bevorzugen,
die wärmeschrumpfbare Folie so zu verwenden, dass die durch Recken eingebrachten Orientierungen
quer zu der oder den Linien insbesondere dem Liniemuster verlaufen. Bei der üblichen
Ausrichtung der Linien des Linienmusters parallel zu den Querschweißnähten bedeutet
dies, dass die Folie in Reckrichtung durch Querschweißnähte zu geschlossenen Längenabschnitten
geformt und durch Trennen zu einem geschlossenen Schlauchbeutel verarbeitet werden
sollte.
[0017] Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Folie angegeben, die sich insbesondere
zur Herstellung von Schlauchbeuteln der vorerwähnten Art eignet. Die Folie kann aber
auch in anderen sehr unterschiedlichen Bereichen zur Anwendung kommen, beispielsweise
zur Herstellung von Dekorationsartikeln. Die mit der Verwendung der vorliegenden Erfindung
angegebenen Folie zur Herstellung von Artikeln ist nicht auf das Gebiet der Verpackungstechnik
beschränkt. Als Folie im Sinne der vorliegenden Erfindung wird jedes im Wesentlichen
zweilagiges Material bezeichnet, welches eine wärmeschrumpfbare Lage, die vorzugsweise
durch einen Thermoplasten gebildet wird, und eine passive Lage umfasst. Die passive
Lage kann aus einem Thermoplasten gebildet sein. Ebensogut kann die passive Lage aus
jedem anderen flächigen Material gebildet sein. Geeignet sind insbesondere Papier
und Pappe. Entsprechend umfasst der Begriff "Folie" im Sinne der vorliegenden Erfindung
auch zweidimensionale Materialien, die eine relativ große Dicke haben. Die vorliegende
Erfindung will eine Folie angeben, die sich durch Mikrowellenbeaufschlagung umformen
lässt und nach entsprechender Beaufschlagung einen hinreichend formstabilen vorzugsweise
dreidimensionalen Zustand einnimmt, so dass Verpackungen oder andere Artikel in der
gewünschten Form herstellbar sind.
[0018] Bei der Herstellung der Folie können Techniken und Materialien zur Anwendung kommen,
wie sie in der
WO 0037543 beschrieben sind.
[0019] Im Hinblick auf dieses Problem wird mit der vorliegenden Erfindung eine Folie vorgeschlagen,
die eine wärmeschrumpfbare Lage sowie eine passive Lage umfasst. Die passive Lage
ist mit der wärmeschrumpfbaren Lage verbunden. Der wärmeschrumpfbaren Lage ist ein
mikrowellenempfindlicher Werkstoff zugeordnet. Der mikrowellenempfindliche Werkstoff
und die schrumpfbare Lage sind so aufeinander abgestimmt, dass bei Mikrowellenbehandlung
die wärmeschrumpfbare Lage erwärmt wird und in der wärmeschrumpfbaren Lage eingefrorene
Orientierungen der Moleküle sich zurückstellen. Der mikrowellenempfindliche Werkstoff
ist so ausgewählt, dass bei der üblichen Mikrowellenbeaufschlagung eine Erwärmung
des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs erfolgt, die zu der gewünschten Rückstellung
der Orientierungen führt. Die wärmeschrumpfbare Lage, die passive Lage sowie der mikrowellenempfindliche
Werkstoff sind so bei der erfindungsgemäßen Folie vorgesehen, dass die Folie bei Mikrowellenbeaufschlagung
in vorbestimmter Form umgeformt wird. Hierzu sind mehrere nebengeordnete Weiterbildungen
denkbar.
[0020] So kann z.B. der mikrowellenempfindliche Werkstoff punktuell oder linienförmig vorgesehen
sein, d.h. die flächenmäßige Überdeckung zwischen dem mikrowellenempfindlichen Werkstoff
und der wärmeschrumpfbaren Lage kann gering sein. Die wärmeschrumpfbare Lage ist hierbei
mit der passiven Lage über einen Kleber so verbunden, dass bei Mikrowellenbeaufschlagung
im Bereich des empfindlichen Werkstoffs die wärmeschrumpfbare Lage verformt wird.
Im Bereich der Verformung ist zumindest nach Mikrowellenbeanspruchung keine Verklebung
aktiv. Das bedeutet, dass die Verklebung im Bereich der Verformung nach Mikrowellenbeaufschlagung
nicht mehr vorgesehen ist. Erreicht werden kann dies beispielsweise dadurch, dass
Kleber bewusst im Bereich des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs ausgespart wird,
d.h. die passive Lage jedenfalls so weit gegenüber der wärmeschrumpfbaren Lage beabstandet
wird, dass keine Verklebung in dem Bereich von vorneherein stattfindet. Dazu kann
die Oberfläche der den Kleber tragenden Folie vor dem Auftragen oder nach dem vollflächigen
Auftragen des Klebers bearbeitet, insbesondere ausgeschnitten werden. Alternativ kann
der Kleber auch ein wärmeschrumpfbarer Kleber sein, der bei Mikrowellenbeanspruchung
durch die Erwärmung des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs seine klebenden Eigenschaften
verliert. Alternativ kann im Bereich des wärmeempfindlichen Werkstoffs zwischen diesem
und der passiven Lage eine Antihaftbeschichtung vorgesehen sein, die trotz flächig
aufgebrachtem Kleber ein Verkleben der beiden Lagen verhindert. Schließlich kann die
Verklebung zwischen der wärmeschrumpfbaren Lage und der passiven Lage im Bereich des
mikrowellenempfindlichen Werkstoffs von vorneherein fehlen.
[0021] Sämtliche der vorerwähnten Maßnahmen führen zu einer hohen relativen Beweglichkeit
zwischen der schrumpfbaren Lagen und der passiven Lage. Die schrumpfbare Lage kann
durch Mikrowellenbeaufschlagung erwärmt und damit durch Rückstellen der Orientierungen
in einem Bereich geschrumpft werden, in dem der mikrowellenempfindliche Werkstoff
vorgesehen ist. Diese Schrumpfung wird nicht durch anhaftendes passives Material behindert.
Das passive Material kann sich hierbei beispielsweise aufwölben und aus der Ebene
der Folie heraustreten und somit eine Art Gelenk bilden.
[0022] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die flächenmäßige Überdeckung
zwischen dem mikrowellenempfindlichen Werkstoff und der schrumpfbaren Folie wie zuvor
dargelegt gering. Des Weiteren ist bei dieser bevorzugten Ausgestaltung die flächenmäßige
Überdeckung eines die wärmeschrumpfbare Lage mit der passiven Lage verbindenden Klebers
gering, so dass sich ein Klebemuster ergibt. Dieses Klebemuster muss nicht dem Muster
des der wärmeschrumpfbaren Lage zugeordneten mikrowellenempfindlichen Werkstoffs entsprechen.
Die entsprechenden Muster können vorzugsweise sich im Wesentlichen kreuzende Linien
umfassen, so dass sich nach Mikrowellenbeaufschlagung eine komplexe Verformung ergibt,
die einerseits durch die Verklebung zwischen der passiven Lage und der wärmeschrumpfbaren
Lage in Form gehalten wird und andererseits durch den Schrumpf der wärmeschrumpfbaren
Lage im Bereich des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs.
[0023] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der
mikrowellenempfindliche Werkstoff im Wesentlichen vollflächig zwischen den beiden
Lagen, d.h. der passiven Lage und der wärmeschrumpfbaren Lage vorgesehen. Als im Wesentlichen
vollflächige Anordnung des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs wird vorzugsweise eine
flächenmäßige Überdeckung von wenigstens 95, besonders bevorzugt von wenigstens 99
% der verfügbaren Kontaktfläche angesehen. Die Umformung in vorbestimmter Weise aufgrund
von Mikrowellenbeaufschlagung wird dadurch erreicht, dass der die wärmeschrumpfbare
Lage mit der passiven Lage verbindende Kleber in einem Klebemuster mit geringer flächenmäßiger
Überdeckung zwischen den beiden Lagen vorgesehen ist. Bei Mikrowellenbeaufschlagung
verhindert die Verklebung zwischen der passiven Lage und der wärmeschrumpfbaren Lage
eine Schrumpfbewegung der Folie. Die eingefrorenen Orientierungen möchten sich zwar
bei Mikrowellenbeaufschlagung zurückstellen. Sie werden aber aufgrund der Verklebung
und durch die Formsteifigkeit der passiven Lage daran gehindert. Ein Schrumpf ergibt
sich lediglich dort, wo aufgrund des Klebemusters Kleber fehlt. Das Klebemuster dient
dementsprechend zur Einstellung vorbestimmter Bereiche, in denen die Folie bei Mikrowellenbeaufschlagung
umgeformt wird. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung wird als passive Lage ein Werkstoff
verwendet, der eine hinreichende Steifigkeit hat, so dass die induzierte Rückstellung
der Moleküle der wärmeschrumpfbaren Lage nicht zu einer substantiellen Schrumpfung
der Folie insgesamt führt.
[0024] Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, das Klebemuster auszubilden. So kann der
Kleber vollflächig auf eine der Lagen aufgebracht werden und klebefreie Bereiche des
Klebemusters durch Ausschneiden von Flächensegmenten aus der entsprechenden Lage ausgebildet
sein. Alternativ kann die als Substrat für den Kleber dienende Lage zuvor zur Ausbildung
der klebefreien Bereiche des Klebemusters ausgeschnitten werden. Erst dann wird der
Kleber auf die entsprechende Lage aufgebracht. Alternativ kann der Kleber auch zunächst
vollflächig auf eine das Substrat bildende Lage der Folie aufgebracht sein und zur
Ausbildung der klebefreien Bereiche des Klebemusters auf den Kleber eine Antihaftbeschichtung
entsprechend dem Klebemuster aufgebracht sein. Des Weiteren kann alternativ auch das
Klebemuster auf eine der Lagen der Folie in einer dem Klebemuster entsprechenden Weise
aufgedruckt sein.
[0025] Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bietet darüber hinaus den Vorteil, dass bei einer
Mikrowellenbehandlung die Erwärmung des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs zu Behandlung
des verpackten Gutes, insbesondere eines Lebensmittels genutzt werden kann. So kann
das Lebensmittel beispielsweise durch die sich einstellende Erwärmung gebräunt werden.
Bei einer aromadichten Verpackung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Folie ergibt
sich dabei mitunter das Problem, dass sich durch die Erwärmung das in der Verpackung
eingeschlossene Gas ausdehnt. Mitunter werden durch die Erwärmung des in der Verpackung
aufgenommenen Gutes auch Dämpfe erzeugt. Dementsprechend besteht bei der Verwendung
der erfindungsgemäßen Folie zur Herstellung einer Verpackung die Möglichkeit, die
Folie zur Ausbildung von Funktionselementen zu benutzen, die im Ausgangszustand die
Verpackung aromadicht verschließen und welche sich bei Mikrowellenbehandlung öffnen.
So kann ein wärmeempfindlicher Kleber einem mikrowellenempfindlichen Werkstoff zugeordnet
sein. Der Kleber hält das Funktionselement zunächst an der Verpackung und dichtet
das Funktionselement gegenüber der Verpackung ab. Bei einer Mikrowellenbeaufschlagung
erwärmt sich der dem Kleber zugeordnete mikrowellenempfindliche Werkstoff, so dass
der wärmeempfindliche Kleber seine haftenden Eigenschaften verliert. Das Funktionselement
kann durch Verwendung der erfindungsgemäßen Folie dabei plastisch verformt werden,
um sich beispielsweise von der Verpackung abzuheben. Auf diese Weise können bei Mikrowellenbehandlung
selbstständig öffnende Laschen ausgebildet sein.
[0026] Des Weiteren kann der vorerwähnte Effekt einer lokalen Erwärmung der Folie dort,
wo sich mikrowellenempfindlicher Werkstoff befindet, genutzt werden, um Wärme in das
verpackte Gut an speziellen Stellen einzutragen. So beispielsweise bei einer Strudelverpackung,
bei welcher bis zu dem Strudel reichende und an dem Strudel anliegende Lappen aus
der Folie in den von der Verpackung aufgenommenen Innenraum hineinreichen. Diese Lappen
können zu einer entsprechenden Erwärmung des verpackten Gutes führen. Ebenso ist es
denkbar, die vorerwähnte Lasche als entsprechenden Lappen auszubilden. Bei einer Mikrowellenbehandlung
öffnet sich die Laschen zunächst. Sie verstellt sich danach, vorzugsweise inwärtig
in Richtung auf das verpackte Gut hin,legt sich dort beispielsweise an die Außenfläche
des Gutes an und führt an dieser Außenfläche zu einer Erwärmung. Bestimmte lokale
Bereiche der Außenfläche des zu erwärmenden Gutes können hierbei bevorzugt erwärmt
werden. Auch ist es möglich, bestimmte Teile der Verpackung beim Ausbilden des verpackten
Gutes in dieses einzubringen. So kann beispielsweise ein Teigballen um eine von der
Innenseite der Verpackung abstehende und über Mikrowellenbehandlung erwärmbare Lasche
geformt werden.
[0027] Die erfindungsgemäße Folie eignet sich beispielsweise auch als oberste Lage einer
sogenannten Blisterverpackung, die üblicherweise auf den Rand einer tiefgezogenen
Kunststoffwanne aufgebracht wird. Die Wanne kann beispielsweise Lebensmittel enthalten.
Denkbar sind aber auch andere Verbrauchsgüter, wie beispielsweise Zahnbürsten. Auch
bei dieser denkbaren Anwendung ist die Folie über einen wärmeempfindlichen Kleber
oder einen Siegellack mit der Wanne verbunden, der bei Mikrowellenbeaufschlagung erweicht.
Bei Mikrowellenbeaufschlagung führt die Verformung der Folie dazu, dass sich diese
zunächst nach oben von der Verpackung abstellt und das zunächst geöffnete freie Ende
der Folie in Abziehrichtung umgeschlagen wird, so dass sich letztendlich auf der Außenseite
der Folie eine Rolle aus dem Folienmaterial ergibt. Ein Ende der Folie kann beispielsweise
mit einem wärmeunempfindlichen Kleber verbunden sein, so dass die aufgerollte Folie
nach dem Öffnen Teil der Blisterverpackung bleibt und mit dieser entsorgt werden kann.
[0028] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Folie sind in den Unteransprüchen
angegeben. Die Folie kann insbesondere zwei wärmeschrumpfbare Lagen unterschiedlicher
Schrumpfrichtung enthalten. Durch die mehraxiale Verschrumpfung der Folie nach Mikrowellenbeaufschlagung
können besonders steife Bereiche erzeugt werden. Auch können zwei schrumpfbare Lagen
mit im Wesentlichen gleicher Schrumpfrichtung vorzugsweise nebeneinander und unter
Einschluss des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs vorgesehen sein. Insbesondere bei
einer hierzu symmetrischen Anordnung weiterer Lagen, insbesondere passiver Lagen an
der Außenseite der Folie besteht hierdurch die Möglichkeit, im Bereich des mikrowellenempfindlichen
Werkstoffs durch Mikrowellenbeaufschlagung eine Schrumpfung zu erzeugen, die zu einer
gleichmäßigen Zugbeanspruchung führt. Dem gegenüber führt eine nicht symmetrische
Anordnung der wärmeschrumpfbaren Lage innerhalb der Folie in Querschnittsrichtung
in der Regel dazu, dass sich die Folie wölbt, jedenfalls bei relativ dicken Lagen,
insbesondere relativ dicken passiven Lagen der Folie. Auch eine solche Wirkung kann
indes genutzt werden, um spezielle Effekte bei der Mikrowellenbeaufschlagung zu erreichen.
So können beispielsweise bei der Verpackung von Lebensmitteln sich bei Mikrowellenbeaufschlagung
öffnende Laschen oder andere durch Mikrowellenbeaufschlagung aktivierbare Funktionselemente
ausgeformt werden.
[0029] Das Klebemuster kann ferner dadurch gebildet werden, dass die passive Lage durch
Flächenelemente gebildet ist, die vollflächig mit Kleber versehen und auf die wärmeschrumpfbare
Lage aufgeklebt sind. Diese Flächenelemente sind allerdings zur Ausbildung der klebefreien
Bereiche des Klebemusters mit Abstand zueinander auf die wärmeschrumpfbare Folie aufgeklebt.
Dementsprechend ergibt sich eine Verformung lediglich zwischen den entsprechenden
Flächenelementen. Als Flächenelemente in diesem Sinne sind insbesondere ausgeschnittene
Stücke der passiven Lage zu verstehen, die nach Art von Patchwork auf die wärmeschrumpfbare
Lage aufgeklebt sind.
[0030] Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Schlauchbeutel vorgeschlagen, der
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist und der an gegenüberliegenden
Enden Querschweißnähte und eine sich regelmäßig quer hierzu erstreckende Längsschweißnaht
umfasst. Erfindungsgemäß hat der Beutel eine den Beutel bildende Folie, die eine wärmeschrumpfbare
Lage umfasst, der mikrowellenempfindlicher Werkstoff zugeordnet ist, um durch Mikrowellenbeaufschlagung
gezielt Rückstellungen der wärmeschrumpfbaren Lage zu erreichen und somit den Beutel
in Grenzen relativ formstabil auszubilden. Der erfindungsgemäße Schlauchbeutel macht
sind insbesondere eine Folie nach der vorliegenden Erfindung zunutze.
[0031] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung
mit der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:
- Fig. 1
- eine perspektivische Seitenansicht des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Schlauchbeutels;
- Fig. 2a
- eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels vor dem Öffnen und
nach Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 2b
- das in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel nach dem Öffnen und nach Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 3a
- eine Draufsicht auf ein alternatives Ausführungsbeispiel zu dem in den Fig. 1 und
2 gezeigten Ausführungsbeispiel nach dem Öffnen und nach Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 3b
- das in Fig. 3a gezeigte Ausführungsbeispiel von der Unterseite;
- Fig. 3c
- eine Querschnittsansicht quer zur Zuführrichtung des Schlauchmaterials des in den
Fig. 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiels;
- Fig. 4
- eine schematische Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Folie;
- Fig. 5a
- eine Schnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Folie vor Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 5b
- das in Fig. 4a gezeigte Ausführungsbeispiel nach Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 6a
- ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Folie vor Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 6b
- das in Fig. 5a gezeigte Ausführungsbeispiel nach Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 7a
- eine Schnittansicht durch ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Folie vor Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 7b
- das in Fig. 6a gezeigte Ausführungsbeispiel nach Mikrowellenbeaufschlagung;
- Fig. 8 bis 10
- Beispiele für die Seitenwandgestaltung zu dem in Fig. 6a, 6b gezeigten Ausführungsbeispiel;
- Fig. 11 bis 13
- Beispiele zu Abwandlungen der in Fig. 6a, 6b gezeigten Gestaltung.
[0032] In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schlauchbeutels gezeigt, der mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist. Das Verfahren kann wie beispielsweise
aus der
DE 199 57 891 A1 bekannt durchgeführt werden. Es wird eine zunächst als ebene Bahn zugeführte Folie
über eine Formschulter umgeformt, und zwar zu einem in Umfangsrichtung geschlossenen
Schlauch. Die umgeformte Endlosbahn wird durch eine Längsschweißnaht in Umfangsrichtung
geschlossen. Hierbei kommt üblicherweise eine Längsschweißvorrichtung zum Einsatz,
die gegen ein Füllrohr wirkt, welches an seinem oberen Ende die Formschulter ausbilden
kann. Danach ist der Schlauch umfänglich geschlossen. Es folgt das Ausbilden einer
unteren Querschweißnaht, üblicherweise mit einer Vorrichtung, die auch die obere Querschweißnaht
des zuvor gefertigten Beutels bildet und die zwischen den jeweiligen oberen und unteren
Schweißbacken üblicherweise eine Schneideinrichtung aufweist, um den beidseitig geschlossenen
Schlauchbeutel von dem endlos zugeführten Material abzutrennen. Die Querschweißeinrichtung
kann zyklisch hin- und herbewegt werden und somit beim Ausbilden der Schweißnaht kontinuierlich
mit der zugeführten Bahn mitlaufen. Alternativ kann die Zuführbewegung auch beim jeweiligen
Ausbilden der Querschweißnaht gestoppt werden.
[0033] Der in Fig. 1 gezeigte Schlauchbeutel 1 hat dementsprechend eine untere Querschweißnaht
2 und eine obere Querschweißnaht 3. Der Schlauchbeutel 1 hat in der Querschnittsansicht,
d.h. in einem Schnitt quer zur Zuführrichtung des Pfeils Z eine im Wesentlichen dreieckige
Grundfläche. An der Spitze des Dreiecks befindet sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
die Längsschweißnaht 4, die sich rechtwinklig zu den beiden Querschweißnähten 2, 3
erstreckt. Gegenüberliegend zu der Längsschweißnaht 4 und damit einer Spitze 5 befindet
sich ein Bodenabschnitt 6, der quer zur Zuführrichtung Z durch Zipfel 7, 8 begrenzt
wird, die sich von dem Bodenabschnitt 6 zu der Spitze 5 erstreckende Wandabschnitte
9, 10 leicht nach außen über die dreiecksförmige Grundfläche des Schlauchbeutels 1
verlängern. Die Zipfel 7, 8 sind durch doppellagig gelegte Folie gebildet. Im Bereich
der Zipfel 7, 8 sind die beiden Folienlagen miteinander verschweißt. Details zu einer
entsprechenden Verfahrensführung sind der
DE 199 57 891 zu entnehmen. Die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung ist allerdings nicht
auf das dort beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
[0034] Die bis zu der Spitze 5 reichenden Wandabschnitte 9, 10 haben jeweils sechs Linien
11, die parallel zueinander und parallel zu den Querschweißnähten 2, 3 ausgerichtet
sind und ein Linienmuster 12 bilden. Die Linien 11 erstrecken sich von den Zipfeln
7, 8 bis hin in die Spitze 5. Wie deutlicher den Fig. 2a, b zu entnehmen ist, bestehen
die Linien 11 jeweils aus alternierenden Linienabschnitten 13. Bezogen auf die Form
und Gestaltung des Beutels gemessen an dessen Abmessungen werden diese einzelnen trotz
der zick-zack-förmigen Abschnitte 13 Linien 11 jedoch als geradlinige Linien angesehen.
[0035] Nach der Durchführung des Form-Fill-Seal-Verfahrens ist der Schlauchbeutel 1 vollständig
geschlossen und mit einem versteiften Bodenbereich 6 versehen. Der Beutel kann beispielsweise
zur Verpackung von Knabbergebäck benutzt werden. Zur Darreichung des Knabbergebäcks
wird der Benutzer den gefüllten Schlauchbeutel zunächst in der in Fig. 2 gezeigten
Weise anordnen. Dabei bildet der Bodenbereich 6 die durch die Zipfel 7, 8 verstärkte
Standfläche des Schlauchbeutels 1. Die Linien 11 des Linienmusters 12 erstrecken sich
nunmehr in der Vertikalen. Die Längsschweißnaht 4 bildet das obere Ende des aufrechtstehenden
Schlauchbeutels 1. Der Benutzer wird nunmehr den Schlauchbeutel 1 kurz unterhalb der
Längsschweißnaht 4 aufschneiden, d.h. oberseitig öffnen. Die beim Form-Fill-Seal-Verfahren
oberen und unteren Querschweißnähte bilden nunmehr seitliche Rippen, die sich parallel
zu den Linien 11 des Linienmusters 12 erstrecken, d.h. vertikal ausgerichtet sind.
Der aufrechtstehende geöffnete Schlauchbeutel wird nunmehr in einen Mikrowellenofen
eingeschoben und in vorbestimmter Weise mittels Mikrowellenbeaufschlagung behandelt.
Die Linien 11 des Linienmusters 12 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch
einen mikrowellenempfindlichen Werkstoff, beispielsweise einen metallischen Werkstoff
gebildet. Der metallische Werkstoff befindet sich vorliegend auf der Außenseite einer
mittleren Lage aus Polypropylen, die zwischen zwei Lagen aus Polyethylenterephthalat
eingeschlossen ist. Diese dreilagige Folie wird im Form-Fill-Seal-Verfahren verarbeitet.
Die drei Lagen werden als miteinander verbundene Lagen in Form der ebenen Bahn in
dem Verfahren zugeführt. Die dreilagige Folie kann bedruckt oder anderweitig vorbehandelt
sein.
[0036] Bei der Mikrowellenbeaufschlagung erwärmt sich der mikrowellenempfindliche Werkstoff.
Die schrumpfbare Polypropylen-Lage wird dadurch gleichfalls erwärmt. Die in dem gereckten
Polypropylen eingefrorenen Orientierungen werden zurückgestellt. Dementsprechend schrumpft
die Folie in vorbestimmter Weise im Bereich der Linien 11. Die äußeren PET-Lagen sind
überwiegend mit der PP-Lage verklebt. Eine solche Verklebung fehlt jedoch im Bereich
des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs, d.h. im Bereich der Linien 11. Dementsprechend
kann sich die wärmeschrumpfbare PP-Lage durch Mikrowellenbeaufschlagung zusammenziehen.
Die äußeren PET-Lagen wölben sich jeweils nach außen. Es ergeben sich Mikrowellenbeaufschlagung
ausgebildete Kanten 14 und dazwischen angeordnete, im Wesentlichen ebene Wandabschnitte
15. Weitere Wandabschnitte 16 sind zwischen einer durch Mikrowellenbeaufschlagung
gebildeten Kante 14 und einer der Querschweißnähte 2, 3 vorgesehen. Der dadurch gebildete
Behälter 17 ist oben offen und allein durch das Folienmaterial 11 gebildet, welches
aber aufgrund der Mikrowellenbeaufschlagung und durch die Querschweißnähte 2, 3 hinreichend
versteift ist, so dass der Behälter sich zur Darreichung des in dem Behälter 17 enthaltenen
Knabbergebäcks eignet. Geeignet ist auch ein mindestens dreilagiger Aufbau mit jeweils
einer PP-Schicht außen und einer PET-Lage dazwischen.
[0037] Die Fig. 3a bis 3c zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Beutels 1 ähnlich
zu dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel. Das Ausführungsbeispiel
lässt sich einfacher herstellen, da Zipfel fehlen. Der Beutel 1 umfasst lediglich
zwei den aufrecht stehenden Beutel 1 in der Vertikalen begrenzende Querschweißnähte
2, 3 sowie eine Längsschweißnaht 4, die sich - vgl. Querschnittsdarstellung in Zuführrichtung
des Schlauches in Fig. 3c - auf der Seitenwand 9 befindet. Der Bodenabschnitt 6 weist
zwei Linien 11 aus mikrowellenempfindlichem Material auf. Diese bodenseitigen Linien
11 erstrecken sich in etwa zwischen zwei weiteren, an den Seitenwänden 9, 10 vorgesehenen
Linien 11. An dem Bodenabschnitt 6 ist durch Einblasen von Schutzgas nach Befüllen
des Beutels 1 ein Einschlag 30 mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet. An der dem
Einschlag 30 gegenüberliegenden Seite können die Seitenwände 9, 10 durch einen Aufreißstreifen
miteinander verbunden sein, der beim Herstellen des Beutels in das Folienmaterial
eingearbeitet worden ist.
[0038] Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiel einer Folie 19, die zur
Herstellung des in den Fig. 1, 2a, 2b gezeigten Schlauchbeutels 1 verwendet werden
kann. Die Folie 19 hat eine wärmeschrumpfbare Lage 20, die mit einer passiven Lage
21 verklebt ist. An vorbestimmter Stelle ist ein wärmeschrumpfbarer Werkstoff 22 vorgesehen,
der auch als Suszeptor bezeichnet wird. Der wärmeschrumpfbare Werkstoff 22 ist bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel direkt auf die schrumpfbare Lage 20 aufgedruckt.
Zwischen dem wärmeschrumpfbaren Werkstoff 22 und der passiven Lage 21 befindet sich
eine Antihaftbeschichtung 23, in einer Breite, die in etwa der Abmessung des mikrowellenempfindlichen
Werkstoffs 22 entspricht.
[0039] In Fig. 4a und 4b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Folie ebenfalls in der
Schnittansicht gezeigt. Auch hier ist eine wärmeschrumpfbare Lage 20 vorgesehen, die
mit einer passiven Lage 21 verklebt ist. Die wärmeschrumpfbare Lage 20 befindet sich
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 4a, 4b zwischen zwei passiven Lagen
21a, 21 b. Es ist eine im Wesentlichen vollflächige Verlebung zwischen den passiven
Lagen 21 und der wärmeschrumpfbaren Lage 20 verwirklicht. Lediglich im Bereich des
mikrowellenempfindlichen Werkstoffs 22, der einseitig an der wärmeschrumpfbaren Lage
20 ausgebildet ist, sind beide passiven Lagen 21 a, 21 b nach hinten ausgeschnitten.
Dementsprechend ergibt sich ein die wärmeschrumpfbare Lage 20 im Bereich des mikrowellenempfindlichen
Werkstoffs 22 einschließender klebefreier Freiraum.
[0040] Nach Mikrowellenbeaufschlagung (vgl. Fig. 4b) hat sich die wärmeschrumpfbare Lage
zusammengezogen. Bei dem in Fig. 4a, 4b gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich
die gereckten, bei idealisierter Betrachtung im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden
Molekülketten der wärmeschrumpfbaren Lage 20 in Ebenen, die parallel zu der Zeichenebene
verlaufen. Dementsprechend ist nach Mikrowellenbeaufschlagung die wärmeschrumpfbare
Lage 20 in der Zeichenebene verkürzt. Die passiven Lagen 21 haben sich aufgrund dieser
Verkürzung nach außen gewölbt. Da die passiven Lagen 21 a, 21 b die Folie 19 nach
Fig. 4a, 4b beidseitig versteifen, ergibt sich eine gleichmäßige Verkürzung der Folie
19.
[0041] Dem gegenüber führt bei dem in Fig. 5a, 5b gezeigten Ausführungsbeispiel eine Mikrowellenbeaufschlagung
auch zu einer Verformung der Folie 19 derart, dass die zweidimensionale Form verlassen
wird. Während in den Fig. 4a, 4b lediglich eine Verkürzung der Folie im Bereich des
mikrowellenempfindlichen Werkstoffs 22 bewirkt, führt die Zugbeanspruchung der schrumpfenden
Lage 20 bei Mikrowellenbeaufschlagung dazu, dass benachbarte Wandabschnitte 15 der
Folie auf der Seite der wärmeschrumpfbaren Lage 20 aufeinander zu geschwenkt werden.
[0042] Bei dem in Fig. 6a gezeigten Ausführungsbeispiel wird die passive Lage 21 durch eine
Kartonage gebildet, die eine eingeschnittene Nut 24 hat. Die Kartonage 21 und die
wärmeschrumpfbare Lage 20 sind fest miteinander verbunden. Lediglich im Bereich der
Nut 24 fehlt eine entsprechende Verklebung. Zwischen der passiven Lage 21 und der
wärmeschrumpfbaren Lage 20 befindet sich ein vollflächig auf die aktive Lage 20 aufgebrachter
mikrowellenempfindlicher Werkstoff 22.
[0043] Beim Mikrowellenbeaufschlagung führt dieser Werkstoff 22 zur Rückstellung von Orientierungen.
Da allerdings der überwiegende Teil der wärmeschrumpfbaren Lage fest mit der Kartonage
21 verklebt ist, führt eine entsprechende molekulare Reorientierung nicht zur vollflächigen
Schrumpfung der wärmeschrumpfbaren Lage 20. Lediglich im Bereich der Nut 24 schrumpft
die aktive Lage 20. Die Verkürzung führt dazu, dass die benachbarten Wandabschnitte
15 der Folie 14 verschwenken (vgl. Fig. 6b). Die Verschwenkbewegung endet, wenn äußere
Kanten 25 der Kartonage 21 gegeneinander stoßen. Durch angemessene Ausgestaltung der
Nut 24 angepasst auf die Dicke der Kartonage 21 kann ein vorbestimmter Verschwenkwinkel
eingestellt werden. Dieser Effekt kann beispielsweise genutzt werden, um an Lebensmittelverpackungen
bei Mikrowellenbeaufschlagung aufklappende Verschlüsse auszubilden. Diese Verschlüsse
können über eine Perforation mit dem Verpackungsmaterial verbunden sein, welche entweder
aufgrund der Rückstellbewegung der aktiven Lage 20 oder aber durch den Benutzer vor
der Mikrowellenbeaufschlagung aufgerissen wird.
[0044] Die Fig. 7 bis 9 zeigen verschiedene Ausformungen der Nut 24 entlang der Seitenwand
9 der Folie, die mit einem Ausschnitt dargestellt ist. Die Nut 24 kann geradlinig
verlaufen (Fig. 7). Alternativ kann die Nut 24 auch in ihrer Längsrichtung der Seitenwand
9 gekrümmt ausgebildet sein (vgl. Fig. 8). Ebensogut kann bei ansonsten geradlinigen
Verlauf die Nut 24 auch leichte Wölbungen 26 ausbilden (Fig. 9). Insbesondere Abweichungen
von der in Fig. 7 gezeigten geradlinigen Ausformung der Nut 24 führen zu einer stärkeren
Versteifung der durch Mikrowellenbeaufschlagung behandelten Folie. Des Weiteren erlauben
die Ausgestaltungen konkrete Umformwege bei Mikrowellenbeaufschlagung und somit vorbestimmbare
Formänderungen des Artikels bei Beaufschlagung mit Mikrowellen.
[0045] Fig. 10 bis 12 sind Abwandlungen des in Fig. 6a gezeigten Ausführungsbeispiels. Die
Nut 24 hat bei den in den Ausführungsbeispielen der Fig. 10, 11 eine V-förmige Gestaltung.
Die Nut 24 bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel hat einen relativ stumpfen
Winkel. Dementsprechend endet die in Fig. 6b verdeutlichte Verschwenkbewegung relativ
spät mit dem Aneinanderliegen der zunächst divergierenden Seitenwände der Nut 24.
Bei dem in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiel endet diese Verschwenkbewegung früher,
da die Nut 24 mit spitzem Winkel ausgebildet ist.
[0046] Bei der in Fig. 12 gezeigten Abwandlung hat die Nut 24 keinen Grund, sondern ist
konkav ausgebildet.
Bezugszeichenliste
[0047]
- 1
- Schlauchbeutel
- 2
- Querschweißnaht
- 3
- Querschweißnaht
- 4
- Längsschweißnaht
- 5
- Spitze
- 6
- Bodenabschnitt
- 7
- Zipfel
- 8
- Zipfel
- 9
- Wandabschnitt/Seitenwand
- 10
- Wandabschnitt/Seitenwand
- 11
- Linien
- 12
- Linienmuster
- 13
- Abschnitte
- 14
- Kante
- 15
- Wandabschnitt
- 16
- Wandabschnitt
- 17
- Behälter
- 19
- Folie
- 20
- wärmeschrumpfbare Lage
- 21
- passive Lage
- 22
- mikrowellenempfindlicher Werkstoff
- 23
- Antihaftbeschichtung
- 24
- Nut
- 25
- Kanten
- 26
- Wölbung
- 30
- Einschlag
- Z
- Zuführrichtung
1. Verfahren zum Herstellen eines Schlauchbeutels (1), bei dem zunächst eine ebene Bahn
einer Folie (19) über eine Formschulter geformt und durch eine Längsschweißnaht (4)
zu einem Schlauch gebildet wird, die sich in Zuführrichtung (Z) des Schlauches erstreckt,
Schüttgut in einen Längenabschnitt des Schlauches eingefüllt und der ober- und unterseitig
durch Querschweißnähte (2, 3) geschlossene Längenabschnitt als gefüllter Schlauchbeutel
(1) von dem zugeführten Hüllstoff abgetrennt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Folie (19) verwendet wird, die wenigstens eine wärmeschrumpfbare Lage (20) umfasst,
der ein mikrowellenempfindlicher Werkstoff (22) derart zugeordnet ist, dass die Folie
(19) beim Mikrowellenbeaufschlagen in vorbestimmter Weise umgeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeschrumpfbare Lage (20), der mikrowellenempfindliche Werkstoff (22) und gegebenenfalls
eine mit der wärmeschrumpfbaren Lage (20) verbundene passive Lage (21) der Folie (19)
so vorgesehen sind, dass bei Mikrowellenbeaufschlagung durch die wärmeschrumpfbare
Lage (20) ein Linienmuster (12) ausgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeschrumpfbare Lage (20), der mikrowellenempfindliche Werkstoff (22) und ggf:
die mit der wärmeschrumpfbaren Lage (20) verbundene passive Lage (21) der Folie (19)
so vorgesehen sind, dass bei Mikrowellenbeaufschlagung durch die wärmeschrumpfbare
Lage (20) das Linienmuster (12) mit im Wesentlichen geraden Linien (11) an dem Schlauchbeutel
(1) vorgesehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeschrumpfbare Lage (20), der mikrowellenempfindliche Werkstoff (22) und ggf.
die mit der wärmeschrumpfbaren Lage (20) verbundene Lage der Folie (19) so vorgesehen
sind, dass bei Mikrowellenbeaufschlagung durch die wärmeschrumpfbare Lage (20) das
Linienmuster (12) mit sich parallel zueinander erstreckenden Linien an dem Hüllstoff
vorgesehen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Linien (11) des Linienmusters (12) im Wesentlichen parallel zu der Längsschweißnaht
(4) so vorgesehen sind, dass die Linien (11) auf dem Umfang des Schlauchbeutels (1)
verteilt angeordnet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Linie (11) des Linienmusters (12) im Wesentlichen parallel zu der Querschweißnaht
(2; 3) so vorgesehen werden, dass an jedem zu formenden Längenabschnitt in Zuführrichtung
(Z) des Schlauches mehrere Linien (11) hintereinander angeordnet sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an gegenüberliegenden Enden je einer Seitenwand (9, 10) jeweils ein Zipfel (7, 8)
aus mehreren Folienlagen geformt wird und die Folienlagen miteinander verbunden werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zwischen den Seitenwänden (9, 10) befindlichen Bodenabschnitt (6) kein mikrowellenempfindlicher
Werkstoff (22) vorgesehen wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch mit einer bei Schnittansicht quer zur Zuführrichtung (Z) der Folie (19)
dreieckigen Grundfläche ausgebildet wird, dass die Längsschweißnaht (4) im Bereich
einer Spitze (5) dieser Querschnittsform vorgesehen wird und dass das Linienmuster
(12) im Wesentlichen über die gesamten, bis zur Spitze (5) reichenden Wandabschnitte
(9, 10) vorgesehen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Linien (11) des Linienmusters (12) durch alternierende Linienabschnitte (13)
zusammengesetzt sind.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mikrowellenempfindliche Werkstoff (22) zwischen der wärmeschrumpfbaren Lage (20)
und der passiven Lage (21) angeordnet wird.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine wenigstens dreilagige Folie (19) verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der wärmeschrumpfbaren Lage (20) durch Recken eingebrachte Orientierungen quer
zu einzelnen Linien (11) verlaufen.
14. Folie, insbesondere zur Herstellung von Schlauchbeuteln mit einer wärmeschrumpfbaren
Lage (20), einem mikrowellenempfindlichen Werkstoff (22), der der wärmeschrumpfbaren
Lage (20) zugeordnet ist, und einer passiven Lage (21), die mit der wärmeschrumpfbaren
Lage (20) verbunden ist, wobei die wärmeschrumpfbare Lage (20), der mikrowellenempfindliche
Werkstoff (22) und die passive Lage (21) so miteinander verbunden sind, dass die Folie
(19) bei Mikrowellenbeaufschlagung in vorbestimmter Weise umgeformt wird.
15. Folie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die flächenmäßige Überdeckung zwischen dem mikrowellenempfindlichen Werkstoff (22)
und der wärmeschrumpfbaren Lage (20) gering ist und dass die wärmeschrumpfbare Lage
(20) mit der passiven Lage (21) über einen Kleber so verbunden ist, dass bei Mikrowellenbeaufschlagung
im Bereich des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs (22) die wärmeschrumpfbare Lage
(20) verformt wird.
16. Folie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Verformung keine Verklebung zwischen den Lagen (20, 21) vorgesehen
ist.
17. Folie nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber ein wärmeempfindlicher Kleber ist, der derart beschaffen ist, dass bei
Mikrowellenbeaufschlagung im Bereich des wärmeempfindlichen Werkstoffs (22) die Klebewirkung
des wärmeempfindlichen Klebers zwischen der wärmeschrumpfbaren Lage (20) und der passiven
Lage (21) verloren geht.
18. Folie nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mikrowellenempfindliche Werkstoff (22) zwischen der wärmeschrumpfbaren Lage (20)
und der passiven Lage (21) vorgesehen ist und dass zwischen dem mikrowellenempfindlichen
Werkstoff (22) und der passiven Lage (21) eine Antihaftbeschichtung (23) vorgesehen
ist.
19. Folie nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung zwischen der wärmeschrumpfbaren Lage (20) und der passiven Lage (21)
im Bereich des mikrowellenempfindlichen Werkstoffs (22) fehlt.
20. Folie nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein die wärmeschrumpfbare Lage (20) mit der passiven Lage (21) verbindender Kleber
in einem Klebemuster mit geringer flächenmäßiger Überdeckung zwischen den beiden Lagen
(20, 21) vorgesehen ist.
21. Folie nach Anspruch 20 soweit von Anspruch 14 abhängig, dadurch gekennzeichnet, dass der mikrowellenempfindliche Werkstoff (22) im Wesentlichen vollflächig zwischen beiden
Lagen (20, 21) vorgesehen ist.
22. Folie nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber auf einer Lage (20; 21) vollflächig aufgebracht ist an deren Oberfläche
zur Ausbildung klebefreier Bereiche des Klebemusters durch Wegnehmen von Material
der Lage (20, 21) ausgebildet sind.
23. Folie nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber auf eine Lage (20, 21) vollflächig aufgebracht ist, an der durch Ausschneiden
eine dem Klebemuster entsprechende entsprechendes Lochmuster ausgebildet ist.
24. Folie nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber vollflächig aufgebracht ist und das Klebemuster durch eine zwischen dem
Kleber und der benachbarten Lage (21; 22) aufgebrachte Antihaftbeschichtung (23) gebildet
ist.
25. Folie nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemuster auf eine der Lagen (20, 21) aufgedruckt ist.
26. Folie nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die passive Lage (21) aus vollflächig mit Kleber versehenen passiven Flächenelementen
gebildet ist, die zur Ausbildung klebefreier Bereiche des Klebemusters mit Abstand
zueinander auf die wärmeschrumpfbare Lage (20) aufgeklebt sind.
27. Folie nach einem der Ansprüche 14 bis 26, gekennzeichnet durch zwei wärmeschrumpfbare Lagen unterschiedlicher Schrumpfrichtung.
28. Folie nach einem der Ansprüche 14 bis 27, gekennzeichnet durch zwei schrumpfbare Lagen mit im Wesentlichen gleicher Schrumpfrichtung.
29. Folie nach einem der Ansprüche 14 bis 28, gekennzeichnet durch zwei passive Lagen, die jeweils die Außenseite der Folien ausbilden.
30. Schlauchbeutel mit an gegenüberliegenden Enden des Schlauchbeutels (1) vorgesehenen
Querschweißnähten (2, 3) und einer sich dazu quer erstreckenden Längsschweißnaht (4),
dadurch gekennzeichnet,
dass die den Schlauchbeutel (1) bildende Folie (19) eine wärmeschrumpfbare Lage (20) umfasst,
der ein mikrowellenempfindlicher Werkstoff (22) zugeordnet ist.
31. Schlauchbeutel nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine Folie nach einem der Ansprüche 14 bis 29.